EP3658394A1 - Procede de gestion d'un circuit de climatisation inversible indirect de vehicule automobile - Google Patents

Procede de gestion d'un circuit de climatisation inversible indirect de vehicule automobile

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EP3658394A1
EP3658394A1 EP18755872.1A EP18755872A EP3658394A1 EP 3658394 A1 EP3658394 A1 EP 3658394A1 EP 18755872 A EP18755872 A EP 18755872A EP 3658394 A1 EP3658394 A1 EP 3658394A1
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EP
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heat exchanger
heat transfer
transfer fluid
loop
fluid
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Jugurtha Benouali
Régis BEAUVIS
Jin-ming LIU
Muriel Porto
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Definitions

  • the invention relates to the field of motor vehicles and more particularly to a motor vehicle air conditioning circuit and its heat pump mode management method.
  • a refrigerant fluid passes successively in a compressor, a first heat exchanger, called a condenser, placed in contact with an air flow outside the motor vehicle to release heat, a device and a second heat exchanger, called evaporator, placed in contact with a flow of air inside the motor vehicle to cool it.
  • the air-conditioning circuit comprises two circulation loops of two distinct fluids (for example a refrigerant fluid on the one hand and glycol water on the other hand) in order to effect the various heat exchanges. .
  • the air conditioning circuit thus comprises a first refrigerant fluid loop in which a refrigerant circulates, a second heat transfer fluid loop in which a heat transfer fluid circulates, and a bifluid heat exchanger arranged jointly on the first refrigerant loop and on the second heat transfer fluid loop, so as to allow heat exchange between said loops.
  • Such an air conditioning circuit allows use according to different modes of operation, in particular in a simple dehumidification mode derived from the cooling mode and a total dehumidification mode derived from the heat pump mode. However, during these modes of operation, it is possible that the amount of heat energy generated is significant and therefore that the air flow into the passenger compartment is too hot and adversely affects the comfort of the occupants. This is particularly the case when the air conditioning circuit is also used to cool elements such as batteries, power electronics or one or more electric motors.
  • One of the aims of the present invention is therefore to at least partially overcome the disadvantages of the prior art and to provide a method for managing an improved inverter cooling circuit, in particular in heat pump mode and heat pump dehumidification mode.
  • the present invention therefore relates to a method for managing an invertible indirect air-conditioning circuit for a motor vehicle comprising a first refrigerant loop in which a refrigerant circulates and comprising a first two-fluid heat exchanger arranged jointly on the first refrigerant loop. and on a second heat transfer fluid loop in which a first heat transfer fluid circulates, the first bifluid heat exchanger being arranged so as to allow the exchange of heat between the first refrigerant loop and the second heat transfer fluid loop,
  • the second heat transfer fluid loop comprising:
  • said circuit being able to operate according to:
  • a simple mode of dehumidification mode derived from a cooling mode in which the interior airflow (100) is cooled, and where the interior airflow (100) is cooled and then reheated before arriving in the cockpit, and
  • a total dehumidification mode derived from a heat pump mode in which the interior airflow (100) is heated, and where the interior airflow (100) is cooled and then reheated before arriving in the cockpit, the indirect reversible air conditioning circuit comprising a central control unit connected to the temperature sensor of the first heat transfer fluid and able to control the redirection device of the first heat transfer fluid,
  • the central control unit controls the redirection device of the first heat transfer fluid so that:
  • the first heat transfer fluid is redirected both to the internal radiator and to the external radiator, in which T72t is a temperature setpoint value of the first heat transfer fluid at the temperature sensor and Yl a temperature differential between 0.5 and 5 ° C,
  • the central control unit controls the redirection device of the first fluid so that the average temperature of the internal air flow at the outlet of the internal radiator is between 40 and 48 ° C.
  • said central control unit determines the speed of the compressor so that the average temperature of the interior air flow at the outlet of the first heat exchanger is between 2 and 4 ° C.
  • the first refrigerant fluid loop comprises a bypass line comprising a third expansion device disposed upstream of a second bifluid heat exchanger, said second bifluid heat exchanger being also arranged jointly on a secondary thermal management loop in which a second heat transfer fluid circulates, said bypass loop being disposed between a first junction point disposed downstream of the first bifluid heat exchanger, between said first two-fluid heat exchanger and the first expansion device and a second junction point disposed upstream compressor, between the third heat exchanger and said compressor.
  • the central control unit determines the speed of the compressor also so that the average temperature of the second heat transfer fluid at the outlet of the second bifluid heat exchanger within the secondary heat management loop is included between 23 and 27 ° C.
  • the second heat transfer fluid loop comprises:
  • a first circulation pipe of the first heat transfer fluid comprising the inner heater and connecting a first connection point arranged downstream of the first bifluid heat exchanger and a second connection point disposed upstream of said first bifluid heat exchanger,
  • a pump arranged downstream or upstream of the first two-fluid heat exchanger, between the first connection point and the second connection point.
  • the device for redirecting the first heat transfer fluid comprises a second stop valve disposed on the second circulation line, the opening and closing of said second stop valve being controlled by the central control unit.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an indirect invertible cooling circuit
  • FIG. 2 shows an expansion device according to an alternative embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the second heat transfer fluid loop of the indirect reversible air conditioning circuit of FIG. 1, according to an alternative embodiment
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a heating, ventilation and / or air conditioning device
  • FIGS. 5 to 8b show a schematic representation of the reversible air-conditioning circuit of FIG. 1 according to different modes of operation
  • FIG. 9 shows a diagram of the opening or closing of the second shut-off valve as a function of the temperature of the first heat transfer fluid
  • FIG. 10 shows a diagram of the variation of various parameters of the indirect reversible air conditioning circuit as a function of time.
  • first element or second element as well as first parameter and second parameter or else first criterion and second criterion, etc.
  • first criterion and second criterion etc.
  • it is a simple indexing to differentiate and name elements or parameters or criteria close but not identical.
  • This indexing does not imply a priority of one element, parameter or criterion with respect to another, and it is easy to interchange such denominations without departing from the scope of the present description.
  • This indexing does not imply either an order in time for example to appreciate this or that criterion.
  • FIG. 1 shows an indirect air conditioning circuit 1 for a motor vehicle.
  • This indirect air conditioning circuit 1 comprises in particular:
  • a first bifluid heat exchanger 5 arranged jointly on the first refrigerant fluid loop A and on the second heat transfer fluid loop B, so as to allow exchanges of heat between said first refrigerant fluid loop A and said second fluid loop; coolant B.
  • the first refrigerant fluid loop A more particularly comprises in the direction of circulation of the refrigerant fluid:
  • the bypass line 30 can more specifically connect a first connection point 31 and a second connection point 32.
  • the first connection point 31 is preferably arranged, in the flow direction of the coolant, downstream of the first heat exchanger 9, between said first heat exchanger 9 and the second heat exchanger 13. More particularly, and as illustrated in FIG. 1, the first connection point 31 is arranged between the first heat exchanger 9 and the second expansion device 11. it is quite possible to imagine that the first connection point 31 is arranged between the second expansion device 11 and the second heat exchanger 13 as long as the refrigerant has the possibility of bypassing said second expansion device 11 or the cross without suffering loss of pressure.
  • the second connection point 32 is, for its part, preferably located downstream of the second heat exchanger 13, between said heat exchanger 13 and the compressor 3.
  • the latter comprises a first shut-off valve 33.
  • the second expansion device 11 may include a stop function, that is to say it is able to block the flow of refrigerant when closed.
  • An alternative may be to have a stop valve between the second expansion device 11 and the first connection point 31.
  • Another alternative may also be to have a three-way valve at the first connection point 31.
  • the first refrigerant fluid loop A may also comprise a non-return valve 23 disposed downstream of the second heat exchanger 13, between said second heat exchanger 13 and the second connection point 32 in order to prevent refrigerant fluid from the first bypass line 30 reflux to the second heat exchanger 13.
  • the first refrigerant fluid loop A may also comprise a first internal heat exchanger (not shown) allowing a heat exchange between the high-pressure refrigerant fluid at the outlet of the first two-fluid heat exchanger 5 and the low-pressure refrigerant fluid at the outlet the second heat exchanger 13 or the bypass line 30.
  • This first internal heat exchanger comprises in particular an inlet and a low pressure refrigerant output from the second connection point 32, and an inlet and an outlet high pressure refrigerant fluid from the first bifluid heat exchanger 5.
  • high pressure refrigerant fluid is meant by a refrigerant fluid having undergone an increase in pressure at the compressor 3 and has not yet suffered pressure loss due to one of the expansion devices.
  • coolant fluid at low pressure is meant by a coolant having undergone a loss of pressure and at a pressure close to that at the inlet of the compressor 3.
  • the first refrigerant fluid loop A may furthermore also comprise a second internal heat exchanger (not shown) permitting a heat exchange between the high-pressure refrigerant at the outlet of the first internal heat exchanger and the circulating low-pressure refrigerant fluid. in the bypass line 30.
  • This second internal heat exchanger comprises in particular a low-pressure refrigerant inlet and outlet from the first connection point 31, as well as a high-pressure refrigerant inlet and outlet. from the first internal heat exchanger.
  • the second internal heat exchanger may be disposed downstream of the first stop valve 33.
  • At least one of the first or second internal heat exchangers may be a coaxial heat exchanger, that is to say comprising two coaxial tubes and between which heat exchanges take place.
  • the first internal heat exchanger may be a coaxial internal heat exchanger with a length of between 50 and 120 mm
  • the second internal heat exchanger may be a coaxial internal heat exchanger with a length of between 200 and 700mm.
  • the first coolant loop A may also comprise a desiccant bottle 14 disposed downstream of the first bifluid heat exchanger 5, more precisely between said first bifluid heat exchanger 5 and the first expansion device 7.
  • a desiccant bottle 14 disposed on the high pressure side of the air conditioning circuit ie downstream of the two-fluid heat exchanger 5 and upstream of an expansion device, has a smaller footprint and a reduced cost compared to other solutions of phase separation as an accumulator which would be disposed of the low pressure side of the air conditioning circuit, that is to say upstream of the compressor 3, in particular upstream of the first internal heat exchanger.
  • the first 7 and second 11 expansion devices may be electronic expansion valves, that is to say the pressure of the refrigerant output fluid is controlled by an actuator that sets the opening section of the expansion device, thereby fixing the pressure of the fluid output.
  • Such an electronic expander is particularly adapted to let the refrigerant fluid without loss of pressure when said expansion device is fully open.
  • the first expansion device 7 is an electronic expander controllable by a control unit integrated into the vehicle and the second expansion device 11 is a thermostatic expansion valve.
  • the second expansion device 11 may in particular be a thermostatic expansion valve incorporating a stop function.
  • said first 7 and second 11 expansion devices can be bypassed by a bypass line A ', including a stop valve 25, as shown in Figure 2.
  • This bypass line A' allows the refrigerant to bypass said first 7 and second 11 devices relaxing without experiencing a loss of pressure.
  • at least the second expansion device 11 is a thermostatic expansion valve comprising a bypass line A '.
  • the first expansion device 7 may also include a stop function or may include a stop valve downstream to block or not the passage of the refrigerant.
  • the first refrigerant fluid loop A also comprises a bypass line 80 of the first expansion device 7 and the first heat exchanger 9.
  • This bypass line 80 comprises a third expansion device 12 arranged upstream of a second heat exchanger 83.
  • This second bifluid heat exchanger 83 is also arranged jointly on a secondary thermal management loop.
  • the secondary thermal management loop may more particularly be a loop in which circulates a second heat transfer fluid and connected to heat exchangers or cold plates at batteries and / or electronic elements.
  • the third expansion device 12 may also include a stop function in order to allow the refrigerant to pass through the bypass line 80.
  • An alternative is to have a stop valve on the second bypass line, upstream of the third expansion device 12.
  • the bypass line 80 is connected on the one hand upstream of the first expansion device 7. This connection is made at a first junction point 81 disposed upstream of the first expansion device 7, between the first heat exchanger bifluid 5 and said first expansion device 7.
  • the bypass line 80 is connected on the other hand at a second junction point 82 disposed upstream of the compressor 3, between the third exchanger 13 and said compressor 3.
  • the second junction point 82 is disposed between the second connection point 32 of the bypass line 30 and the compressor 3.
  • the second heat transfer fluid loop B may comprise:
  • the first bifluid heat exchanger 5 The first bifluid heat exchanger 5,
  • a first circulation pipe 50 of the first heat transfer fluid having an internal radiator 54 intended to be traversed by an interior air flow 100 to the motor vehicle, and connecting a first connection point 61 arranged downstream of the first heat exchanger 5 bifluid and a second connection point 62 disposed upstream of said first bifluid heat exchanger 5,
  • a second circulation pipe 60 of the first heat transfer fluid having an external radiator 64 intended to be traversed by an external air flow 200 to the motor vehicle, and connecting the first connection point 61 arranged downstream of the first heat exchanger 5 bifluid and the second connection point 62 disposed upstream of said first bifluid heat exchanger 5, and
  • a pump arranged downstream or upstream of the first heat exchanger two-fluid 5 between the first connection point 61 and the second connection point 62.
  • the indirect reversible air conditioning circuit 1 comprises, within the second heat transfer fluid loop B, a device for redirecting the first heat transfer fluid from the first bifluid heat exchanger 5 to the first circulation pipe 50 and / or to the second heat pipe. circulation 60.
  • said device for redirecting the first heat transfer fluid from the first bifluid heat exchanger 5 can in particular comprise a second stop valve 63 arranged on the second circulation pipe 60 in order to block or not the first fluid. coolant and prevent it from circulating in said second circulation pipe 60.
  • the device for redirecting the first heat transfer fluid from the first bifluid heat exchanger 5 may in particular comprise
  • a third shutoff valve 53 placed on the first circulation pipe 50 in order to block or not the first heat transfer fluid and prevent it from circulating in said first circulation pipe 50.
  • the second heat transfer fluid loop B may also include an electric heating element 55 of the first heat transfer fluid.
  • Said electric heating element 55 is in particular arranged, in the flow direction of the first heat transfer fluid, downstream of the first bifluid heat exchanger 5, between said first bifluid heat exchanger 5 and the first junction point 61.
  • the internal radiator 54 and the first heat exchanger 9 are more particularly disposed within a heating, ventilation and / or air conditioning device 40.
  • the heating, ventilation and / or air conditioning device 40 may comprise a supply line 41a with outside air and a supply line 41b in recirculated air (that is to say that comes from the passenger compartment). These two supply lines 41a and 41b both bring air to the first heat exchanger 9 so that it passes through.
  • the heating, ventilation and / or air conditioning device 40 comprises a shutter 410a, for example a drum-type shutter, able to completely close or partially supply line 41a outside air or supply line 41b recirculated air.
  • the heating, ventilation and / or air conditioning device 40 comprises a heating pipe 42a which makes it possible to supply air having passed through the first heat exchanger 9, at the level of the internal radiator 54 so that it the crossbar and is heated before arriving in a distribution chamber 43.
  • This heating pipe 42a also comprises a shutter 420a shutter able to close completely or partially.
  • the heating, ventilation and / or air conditioning device 40 may also comprise a bypass line 42b of the external radiator 54.
  • This bypass line 42b allows the air passed through the first heat exchanger 9 to go directly into the distribution chamber 43, without passing through the internal radiator 54.
  • This bypass 42b also comprises a shutter 420b shutter able to close completely or partially.
  • the air can be sent to the windshield by an upper line 44a, the dashboard of the passenger compartment by a median pipe 44b and / or down the dashboard of the passenger compartment. cockpit by a lower pipe 44c.
  • Each of these conduits 44a, 44b, 44c having a shutter 440 capable of closing completely or partially.
  • the heating, ventilating and / or air conditioning device 40 also comprises a blower 46 for propelling the internal air flow 100.
  • This blower 46 can disposed upstream of the first heat exchanger 9 in the direction of flow of the inner air flow 100.
  • the indirect reversible air-conditioning circuit 1 comprises a central control unit 90 enabling it to switch from one mode of operation to another.
  • the central control unit 90 is in particular connected to a temperature sensor 72 of the first heat transfer fluid disposed downstream of the first bifluid heat exchanger 5 and is able to control the redirection device of the first heat transfer fluid.
  • the central control unit 90 is also connected to the second stop valve 63 and controls its opening and closing.
  • the central control unit 90 can also be connected to the compressor 3 in order to control the speed of the latter.
  • the central control unit 90 can also be connected to the various expansion devices 7, 11 and 12, in order to control their opening and thus define the pressure loss that the refrigerant undergoes when passing through them, to check whether they can be crossed. without loss of pressure or if they block the flow of refrigerant.
  • the central control unit 90 can also be connected to different sensors, for example:
  • the indirect reversible air conditioning circuit 1 described above can operate according to different modes of operation illustrated in Figures 5a, 5b, 6a and 6b. On these figures, only the elements and conduits in which circulate the coolant and the heat transfer fluid are shown.
  • the first bifluid heat exchanger 5 in which the coolant transmits heat energy to the first heat transfer fluid circulating in the second heat transfer fluid loop B,
  • the first expansion device 7 in which the coolant undergoes a loss of pressure and switches to low pressure
  • the first heat exchanger 9 in which the coolant recovers heat energy by cooling the internal air flow 100, and
  • the first shut-off valve 33 is opened and the second expansion device 11 is closed so as not to allow the refrigerant to pass.
  • the first heat transfer fluid releases the heat energy obtained at the level of the first bifluid heat exchanger 5 in the outside air flow 200 at the external radiator 64.
  • the second heat transfer fluid shutoff valve 63 is open.
  • the first heat transfer fluid can pass through the internal radiator 54, however it is not crossed by the flow internal air 100, for example by closing the shutter 420a and by opening the shutter 420b shutter in the heating, ventilation and / or air conditioning 40.
  • the third expansion device 12 is open (not shown), a portion of the high pressure refrigerant fluid at the outlet of the first bifluid heat exchanger 5 passes into the bypass line 80.
  • the refrigerant fluid While passing through the third expansion device 12, the refrigerant fluid undergoes a loss of pressure and goes low pressure.
  • the refrigerant then passes into the second bifluid heat exchanger 83 and recovers heat energy by cooling the second heat transfer fluid circulating in the secondary thermal management loop.
  • the refrigerant then joins the compressor 3.
  • the heat energy recovered from the secondary thermal management loop is discharged at the external radiator 64.
  • This simple dehumidification mode is an operating mode derived from the cooling mode.
  • This simple dehumidification mode differs from the cooling mode in that the first heat transfer fluid can evacuate heat energy also at the level of the internal radiator 54 in the interior air flow 100.
  • the path of the coolant is identical to that of the cooling mode.
  • the interior air flow 100 which passes through the inner radiator 54 is heated.
  • the shutter 420a is open and the shutter 420b is closed in the heating, ventilation and / or air conditioning 40. Due to the cooling of the inner air flow 100 at the first heat exchanger 9 which allows the condensation of its humidity and then its heating at the internal radiator 54, said inner air flow 100 is dehumidified.
  • the third expansion device 12 As before, if the third expansion device 12 is open, as shown in FIG. 6b, a part of the high-pressure refrigerant fluid leaving the first two-fluid heat exchanger 5 passes into the bypass line 80. While crossing the third expansion device 12 this refrigerant undergoes a loss of pressure and switches to low pressure. The refrigerant then passes into the second bifluid heat exchanger 83 and recovers heat energy by cooling the second heat transfer fluid circulating in the secondary thermal management loop. The refrigerant then joins the compressor 3. The heat energy recovered from the secondary thermal management loop is discharged at the external radiator 64 and the internal radiator 54.
  • FIG. 7 shows a method of operation according to a heat pump mode in which the inner air flow 100 is heated, the heat energy heating the inner air flow 100 being recovered from the outside air flow 200.
  • the refrigerant fluid successively passes into:
  • the first expansion device 7 in which the coolant undergoes a first loss of pressure and goes to an intermediate pressure
  • the second expansion device 11 in which the coolant undergoes a second loss of pressure and switches to low pressure
  • the second heat exchanger 13 in which the fluid recovers heat energy by cooling the external air flow 200, before returning to the compressor 3.
  • the first stop valve 33 is closed.
  • the first heat transfer fluid releases the heat energy obtained at the level of the first bifluid heat exchanger 5 into the internal air flow 100 at the level of the internal radiator 54.
  • the shutter 420a is open and the shutter 420b is closed.
  • This heat pump mode is useful for heating the interior air flow 100 at both the first heat exchanger 9 and the internal radiator 54 by absorbing heat energy at the outside airflow 200 at the second heat exchanger heat exchanger 13.
  • the electric heating element 55 may be in operation to provide additional heat energy input to the first heat transfer fluid to heat the interior airflow 100.
  • the total dehumidification mode is a derivative of the heat pump mode.
  • the interior air flow 100 is cooled and then reheated before arriving in the passenger compartment.
  • This total dehumidification mode differs from the heat pump mode in that the refrigerant passes through the first expansion device 7 where it passes at low pressure and passes through the second expansion device 11 without loss of pressure. .
  • the path of the coolant is identical to that of the heat pump mode, with the difference that the coolant undergoes only a single pressure loss at the first expansion device. 7.
  • the refrigerant passes through the second expansion device 11 or bypasses it without loss of pressure.
  • the refrigerant fluid thus passes successively in:
  • the first bifluid heat exchanger 5 in which the coolant transmits heat energy to the first heat transfer fluid circulating in the second heat transfer fluid loop B,
  • the first expansion device 7 in which the coolant undergoes a loss of pressure and switches to low pressure
  • the first heat exchanger 9 in which the refrigerant recovers heat energy by cooling the internal air flow 100,
  • the second expansion device 11 that the refrigerant passes through without loss of pressure
  • the second heat exchanger 13 in which the fluid recovers heat energy by cooling the external air flow 200, before returning to the compressor 3.
  • the interior air flow 100 which passes through the inner radiator 54 is heated.
  • the shutter 420a is open and the shutter 420b is closed in the heating, ventilation and / or air conditioning 40.
  • the third stop valve 63 is also open so that the first heat transfer fluid can also evacuate heat in the outside air flow 200 at the fourth heat exchanger 64.
  • the first heat transfer fluid releases the heat energy obtained at the level of the first bifluid heat exchanger 5 into the internal air flow 100 at the level of the internal radiator 54.
  • the shutter 420a is open and the shutter 420b is closed.
  • the third expansion device 12 if the third expansion device 12 is open, a part of the high pressure refrigerant fluid leaving the first bifluid heat exchanger 5 passes into the bypass line 80. While passing through the third expansion device 12 this refrigerant undergoes a loss of pressure and switches to low pressure. The refrigerant then passes into the second bifluid heat exchanger 83 and recovers heat energy by cooling the second heat transfer fluid circulating in the secondary thermal management loop. The refrigerant then joins the compressor 3. The heat energy recovered from the secondary thermal management loop is discharged at the internal radiator 54.
  • the present invention relates to a method for managing the indirect reversible air-conditioning circuit 1 when it operates in total or simple dehumidification mode mode, with or without passage of the refrigerant fluid in the second two-fluid heat exchanger 83.
  • the central control unit 90 controls the redirection device of the first heat transfer fluid so that if the temperature measured at the temperature sensor 72 is greater than or equal to T72t + Yl, the first heat transfer fluid is redirected both to the internal radiator 54 and to the external radiator 64.
  • T72t corresponds to a temperature setpoint value of the first heat transfer fluid at the temperature sensor 72 and Y1 is a temperature differential of between 0.5 and 5 ° C.
  • Y2 is here a temperature differential between 0.5 and 2 ° C.
  • the second stop valve 63 is opened and cyclically closed as illustrated in the diagram of FIG. 9 as a function of the temperature measured at the temperature sensor 72.
  • the legend F corresponds to the closing of the second stop valve 63 and the legend O when it opens.
  • the heat energy accumulated in the first heat transfer fluid is used only in part to heat the inner air flow 100 to a target temperature.
  • the heat energy in excess is released into the outside air flow 200 at the external radiator 64.
  • the outside temperature is such that it is low enough to require heating of the passenger compartment. but high enough to generate a lot of heat energy in total or simple dehumidification mode.
  • Such a temperature may for example be an outside temperature of the order of 10 to 15 ° C.
  • Another possibility that requires the evacuation of excess energy is when the branch loop 80 is open and additional heat energy from the secondary thermal management loop is added and transmitted to the first heat transfer fluid.
  • the central control unit 90 controls the redirection device of the first fluid so that the internal air flow 100 at the outlet of the internal radiator 54 has an average temperature of between 40 and 48 ° C. This outlet temperature of the indoor airflow 100 is valid both in total or simple dehumidification mode.
  • FIG. 10 shows the variation of various parameters of the indirect reversible air conditioning circuit 1 as a function of time during its operation in total dehumidification mode.
  • the experimental parameters of this diagram are as follows:
  • a second bifluid heat exchanger 83 delivering a thermal power of 2 kW to the cooling fluid
  • the refrigerant fluid used in the first refrigerant loop A is R1234yf
  • the curve T73 corresponds to the change in the temperature of the internal air flow 100 at the outlet of the first heat exchanger 9.
  • the T54airo curve corresponds to the change in the temperature of the internal air flow 100 at the outlet of the internal radiator 54.
  • the curve T54i corresponds to the evolution of the temperature of the first heat transfer fluid at the inlet of the internal radiator 54.
  • the curve T83o corresponds to the evolution of the temperature of the second heat transfer fluid at the outlet of the second two-fluid heat exchanger 83.
  • the curve Comp corresponds to the evolution of the speed of the compressor 3.
  • the curve D5 corresponds to the evolution of the flow rate of the first heat transfer fluid within the first two-fluid heat exchanger 5.
  • the curve D64 corresponds to the evolution of the flow rate of the first heat transfer fluid within the external radiator 64.
  • the redirection of the first heat transfer fluid only to the internal radiator 54 or both to the internal radiator 54 and to the external radiator 64 is illustrated in the diagram of FIG. 10 by the variations in the flow rate of the first heat transfer fluid within the external radiator. 64 illustrated by curve D64. Each peak of the curve 64 thus corresponds to a point redirection of the first heat transfer fluid to the external radiator 64. Each peak of the curve 64 thus shows the opening and closing of the second stop valve 63.
  • the point redirection of the first heat transfer fluid causes a variation of the flow rate of the first heat transfer fluid within the first bifluid heat exchanger 5, illustrated by the curve D5.
  • the flow rate of the first heat transfer fluid within the first bifluid heat exchanger 5 first undergoes a point increase, which corresponds to an upward peak of the curve D5, followed by a point decrease, which corresponds to a peak up the curve D5, to return to an average rate, here of the order of 400 1 / h.
  • the temperature of these parameters at the end of each peak is lower than they had before the peaks. Between each peak, these values increase substantially exponentially.
  • the ad hoc redirection of the first heat transfer fluid to the external radiator 64 thus makes it possible to evacuate the excess heat and thus maintain the flow of internal air 100 at the outlet of the internal radiator 54 at an average temperature of between 40 and 48 ° C.
  • the curve Comp corresponding to the evolution of the speed of the compressor 3, shows that at the time of each peak, the regime undergoes a sinusoidal variation.
  • This determination of the speed of the compressor 3 by the central control unit 90 allows the internal air flow 100 at the outlet of the first heat exchanger 9 to be maintained at a temperature between 2 and 4 ° C., as illustrated by the curve T73.
  • this determination of the speed of the compressor 3 allows the average temperature of the second heat transfer fluid at the outlet of the second bifluid heat exchanger 83 within the secondary thermal management loop to be between 23 and 27 ° C., as illustrated by FIG. curve T83o.
  • This allows in particular cooled elements within the secondary thermal management loop not to be subjected to a second coolant having a too high temperature which could deteriorate, especially in heat pump dehumidification mode where the temperature of the refrigerant has tendency to increase exponentially if the excess heat energy is not removed.
  • the method of management of the indirect reversible air conditioning circuit 1 allows, in total or simple dehumidification mode a specific evacuation surplus heat energy generated to ensure good comfort within the cabin of the motor vehicle. This is particularly the case when there is a second bifluid heat exchanger 5 supplying heat energy from the secondary thermal management loop.

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Abstract

30 ABREGE DESCRIPTIF La présente invention concerne un procédé de gestion d'un circuit de climatisation indirect inversible (1) pour véhicule automobile comportant une première 5 boucle de fluide réfrigérant (A) dans laquelle circule un fluide réfrigérant et comprenant un premier échangeur de chaleur bifluide (5) agencé conjointement sur la première boucle de fluide réfrigérant (A) et sur une deuxième boucle de fluide caloporteur (B) dans laquelle circule un premier fluide caloporteur, ledit circuit étant apte à fonctionner selon : 10 • un mode pompe à chaleur, et • un mode de déshumidification pompe à chaleur, dérivé du mode pompe à chaleur, lorsque le circuit de climatisation indirect (1) est en mode pompe à chaleur ou en mode de déshumidification pompe à chaleur, une unité centrale de contrôle (90) 15 commande le dispositif de redirection du premier fluide caloporteur de sorte que : • si la température mesurée au niveau d'un capteur de température (72) est supérieure ou égale à T72t + Y1, le premier fluide caloporteur est redirigé à la fois vers un radiateur interne (54) et vers un radiateur externe (64), • si la température mesurée au niveau du capteur de température (72) est 20 inférieure ou égale à T72t - Y2, le premier fluide caloporteur est redirigé uniquement vers le radiateur interne (54). FIGURE D'ABREGE : Fig. 1 25

Description

PROCÈDE DE GESTION D'UN CIRCUIT DE CLIMATISATION INVERSIBLE INDIRECT
DE VEHICULE AUTOMOBILE
L'invention se rapporte au domaine des véhicules automobiles et plus particulièrement à un circuit de climatisation de véhicule automobile et son procédé de gestion en mode pompe à chaleur.
Les véhicules automobiles actuels comportent de plus en plus souvent un circuit de climatisation. Généralement, dans un circuit de climatisation « classique », un fluide réfrigérant passe successivement dans un compresseur, un premier échangeur de chaleur, appelé condenseur, placé en contact avec un flux d'air extérieur au véhicule automobile pour libérer de la chaleur, un dispositif de détente et un deuxième échangeur de chaleur, appelé évaporateur, placé en contact avec un flux d'air intérieur du véhicule automobile pour le refroidir.
II existe également des architectures de circuit de climatisation plus complexes qui permettent d'obtenir un circuit de climatisation inversible, c'est-à-dire qu'il peut utiliser un mode de fonctionnement pompe à chaleur dans lequel il est apte à absorber de l'énergie calorifique dans l'air extérieur au niveau du premier échangeur de chaleur, appelé alors évapo-condenseur, et la restituer dans l'habitacle notamment au moyen d'un troisième échangeur de chaleur dédié.
Cela est possible notamment en utilisant un circuit de climatisation indirect. On entend par indirect ici que le circuit de climatisation comporte deux boucles de circulation de deux fluides distincts (comme par exemple un fluide réfrigérant d'une part et de l'eau glycolée d'autre part) afin d'effectuer les différents échanges de chaleur.
Le circuit de climatisation comprend ainsi une première boucle de fluide réfrigérant dans laquelle circule un fluide réfrigérant, une deuxième boucle de fluide caloporteur dans laquelle circule un fluide caloporteur, et un échangeur de chaleur bifluide agencé conjointement sur la première boucle de fluide réfrigérant et sur la deuxième boucle de fluide caloporteur, de façon à permettre les échanges de chaleur entre lesdites boucles. Un tel circuit de climatisation permet une utilisation selon différents modes de fonctionnement notamment dans un mode déshumidification simple dérivé du mode réfrigérant et un mode de déshumidification total dérivé du mode pompe à chaleur. Cependant, lors de ces modes de fonctionnement, il est possible que la quantité d'énergie calorifique générée soit importante et donc que le flux d'air arrivant dans l'habitacle soit trop chaud et nuise au confort des occupants. Cela est particulièrement le cas lorsque le circuit de climatisation est également utilisé pour refroidir des éléments tels que des batteries, de l'électronique de puissance ou alors un ou plusieurs moteurs électriques.
Un des buts de la présente invention est donc de remédier au moins partiellement aux inconvénients de l'art antérieur et de proposer un procédé de gestion d'un circuit de climatisation inversible amélioré notamment en mode pompe à chaleur et en mode déshumidification pompe à chaleur.
La présente invention concerne donc un procédé de gestion d'un circuit de climatisation indirect inversible pour véhicule automobile comportant une première boucle de fluide réfrigérant dans laquelle circule un fluide réfrigérant et comprenant un premier échangeur de chaleur bifluide agencé conjointement sur la première boucle de fluide réfrigérant et sur une deuxième boucle de fluide caloporteur dans laquelle circule un premier fluide caloporteur, le premier échangeur de chaleur bifluide étant disposé de façon à permettre les échanges de chaleur entre la première boucle de fluide réfrigérant et la deuxième boucle de fluide caloporteur,
la deuxième boucle de fluide caloporteur comprenant :
• un radiateur externe et un radiateur interne disposés en parallèle l'un de l'autre,
• un dispositif de redirection du premier fluide caloporteur en provenance du premier échangeur de chaleur bifluide vers le radiateur externe et/ou vers le radiateur interne, et • un capteur de température du premier fluide caloporteur disposé en aval du premier échangeur de chaleur bifluide,
ledit circuit étant apte à fonctionner selon :
• un mode mode de déshumidification simple, dérivé d'un mode de refroidissement dans lequel le flux d'air intérieur (100) est refroidit, et où le flux d'air intérieur (100) est refroidi puis réchauffé avant d'arriver dans l'habitacle, et
• un mode de déshumidification total, dérivé d'un mode pompe à chaleur dans lequel le flux d'air intérieur (100) est réchauffé, et où le flux d'air intérieur (100) est refroidi puis réchauffé avant d'arriver dans l'habitacle, le circuit de climatisation inversible indirect comportant une unité centrale de contrôle relié au capteur de température du premier fluide caloporteur et apte à piloter le dispositif de redirection du premier fluide caloporteur,
lorsque le circuit de climatisation indirect est en mode mode de déshumidification total ou simple, l'unité centrale de contrôle commande le dispositif de redirection du premier fluide caloporteur de sorte que :
• si la température mesurée au niveau du capteur de température est supérieure ou égale à T72t + Yl, le premier fluide caloporteur est redirigé à la fois vers le radiateur interne et vers le radiateur externe, dans lequel T72t est une valeur consigne de température du premier fluide caloporteur au niveau du capteur de température et Yl un différentiel de température compris entre 0,5 et 5 °C,
• si la température mesurée au niveau du capteur de température est inférieure ou égale à T72t - Y2, le premier fluide caloporteur est redirigé uniquement vers le radiateur interne, dans lequel T72t est la valeur consigne de température du premier fluide caloporteur au niveau du capteur de température et Y2 un différentiel de température compris entre 0,5 et 2 °C. Selon un aspect de l'invention, l'unité centrale de contrôle commande le dispositif de redirection du premier fluide de sorte que la température moyenne du flux d'air intérieur en sortie du radiateur interne soit comprise entre 40 et 48°C.
Selon un autre aspect de l'invention, lorsque le circuit de climatisation inversible est en mode de déshumidification total ou simple, ladite unité centrale de contrôle détermine le régime du compresseur de sorte que la température moyenne du flux d'air intérieur en sortie du premier échangeur de chaleur soit comprise entre 2 et 4°C.
Selon un autre aspect de l'invention, la première boucle de fluide réfrigérant comporte une conduite de dérivation comportant un troisième dispositif de détente disposé en amont d'un deuxième échangeur de chaleur bifluide, ledit deuxième échangeur de chaleur bifluide étant également agencé conjointement sur une boucle de gestion thermique secondaire dans laquelle circule un deuxième fluide caloporteur, ladite boucle de dérivation étant disposée entre un premier point de jonction disposé en aval du premier échangeur de chaleur bifluide, entre ledit premier échangeur de chaleur bifluide et le premier dispositif de détente et un deuxième point de jonction disposé en amont compresseur, entre le troisième échangeur de chaleur et ledit compresseur.
Selon un autre aspect de l'invention, l'unité centrale de contrôle détermine le régime du compresseur également de sorte que la température moyenne du deuxième fluide caloporteur en sortie du deuxième échangeur de chaleur bifluide au sein de la boucle de gestion thermique secondaire soit comprise entre 23 et 27°C.
Selon un autre aspect de l'invention, la deuxième boucle de fluide caloporteur comporte :
0 le premier échangeur de chaleur bifluide,
0 une première conduite de circulation du premier fluide caloporteur comportant le radiateur interne et reliant un premier point de connexion disposé en aval du premier échangeur de chaleur bifluide et un deuxième point de connexion disposé en amont dudit premier échangeur de chaleur bifluide,
0 une deuxième conduite de circulation du premier fluide caloporteur comportant le radiateur externe et reliant le premier point de connexion et le deuxième point de connexion, et
0 une pompe disposée en aval ou en amont du premier échangeur de chaleur bifluide, entre le premier point de connexion et le deuxième point de connexion.
Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif de redirection du premier fluide caloporteur comporte une deuxième vanne d'arrêt disposée sur la deuxième conduite de circulation, l'ouverture et la fermeture de ladite deuxième vanne d'arrêt étant commandée par l'unité centrale de contrôle.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
la figure 1 montre une représentation schématique d'un circuit de climatisation inversible indirect,
la figure 2 montre un dispositif de détente selon un mode de réalisation alternatif,
la figure 3 montre une représentation schématique de la deuxième boucle de fluide caloporteur du circuit de climatisation inversible indirect de la figure 1, selon un mode de réalisation alternatif,
la figure 4 montre une représentation schématique d'un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation,
les figures 5 à 8b montrent une représentation schématique du circuit de climatisation inversible de la figure 1 selon différents modes de fonctionnement, la figure 9 montre un diagramme de l'ouverture ou de la fermeture de la deuxième vanne d'arrêt en fonction de la température du premier fluide caloporteur,
la figure 10 montre un diagramme de la variation de divers paramètres du circuit de climatisation inversible indirect en fonction du temps.
Sur les différentes figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence. Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées et/ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.
Dans la présente description, on peut indexer certains éléments ou paramètres, comme par exemple premier élément ou deuxième élément ainsi que premier paramètre et second paramètre ou encore premier critère et deuxième critère etc. Dans ce cas, il s'agit d'un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments ou paramètres ou critères proches mais non identiques. Cette indexation n'implique pas une priorité d'un élément, paramètre ou critère par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n'implique pas non plus un ordre dans le temps par exemple pour apprécier tel ou tel critère.
Dans la présente description, on entend par « placé en amont » qu'un élément est placé avant un autre par rapport au sens de circulation d'un fluide. A contrario, on entend par « placé en aval » qu'un élément est placé après un autre par rapport au sens de circulation du fluide. La figure 1 montre un circuit de climatisation indirect 1 pour véhicule automobile. Ce circuit de climatisation indirect 1 comporte notamment :
• une première boucle de fluide réfrigérant A dans laquelle circule un fluide réfrigérant,
• une deuxième boucle de fluide caloporteur B dans laquelle circule un fluide caloporteur, et
• un premier échangeur de chaleur bifluide 5 agencé conjointement sur la première boucle de fluide réfrigérant A et sur la deuxième boucle de fluide caloporteur B, de façon à permettre les échanges de chaleur entre ladite première boucle de fluide réfrigérant A et ladite deuxième boucle de fluide caloporteur B.
La première boucle de fluide réfrigérant A comporte plus particulièrement dans le sens de circulation du fluide réfrigérant :
0 un compresseur 3,
0 le premier échangeur de chaleur bifluide 5, disposé en aval dudit compresseur 3,
0 un premier dispositif de détente 7,
0 un premier échangeur de chaleur 9 étant destiné à être traversé par un flux d'air intérieur 100 au véhicule automobile,
0 un deuxième dispositif de détente 11,
0 un deuxième échangeur de chaleur 13 étant destiné à être traversé par un flux d'air extérieur 200 au véhicule automobile, et
0 une conduite de contournement 30 du deuxième échangeur de chaleur 13.
La conduite de contournement 30 peut relier plus spécifiquement un premier point de raccordement 31 et un deuxième point de raccordement 32.
Le premier point de raccordement 31 est de préférence disposé, dans le sens de circulation du fluide réfrigérant, en aval du premier échangeur de chaleur 9, entre ledit premier échangeur de chaleur 9 et le deuxième échangeur de chaleur 13. Plus particulièrement, et comme illustré sur la figure 1 , le premier point de raccordement 31 est disposé entre le premier échangeur de chaleur 9 et le deuxième dispositif de détente 11. Il est cependant tout à fait possible d'imaginer que le premier point de raccordement 31 soit disposé entre le deuxième dispositif de détente 11 et le deuxième échangeur de chaleur 13 du moment que le fluide réfrigérant a la possibilité de contourner ledit deuxième dispositif de détente 11 ou de le traverser sans subir de perte de pression.
Le deuxième point de raccordement 32 est quant à lui de préférence disposé en aval du deuxième échangeur de chaleur 13, entre ledit échangeur de chaleur 13 et le compresseur 3.
Afin de contrôler le passage du fluide réfrigérant au sein de la conduite de contournement 30 ou non, cette dernière comporte une première vanne d'arrêt 33. Pour que le fluide réfrigérant ne traverse pas le deuxième échangeur de chaleur 13, le deuxième dispositif de détente 11 peut notamment comporter une fonction d'arrêt, c'est- à-dire qu'il est apte à bloquer le flux de fluide réfrigérant lorsqu'il est fermé. Une alternative peut être de disposer une vanne d'arrêt entre le deuxième dispositif de détente 11 et le premier point de raccordement 31.
Une autre alternative (non représentée) peut également être de disposer une vanne trois-voies au niveau du premier point de raccordement 31.
La première boucle de fluide réfrigérant A peut également comporter un clapet antiretour 23 disposé en aval du deuxième échangeur de chaleur 13, entre ledit deuxième échangeur de chaleur 13 et le deuxième point de raccordement 32 afin d'éviter que du fluide réfrigérant issu de la première conduite de contournement 30 ne reflux vers le deuxième échangeur de chaleur 13.
Par vanne d'arrêt, clapet antiretour, vanne trois-voies ou dispositif de détente avec fonction d'arrêt, on entend ici des éléments mécaniques ou électromécaniques pouvant être pilotés par une unité de commande électronique embarquée dans le véhicule automobile. La première boucle de fluide réfrigérant A peut également comporter un premier échangeur de chaleur interne (non représenté) permettant un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant à haute pression en sortie du premier échangeur de chaleur bifluide 5 et le fluide réfrigérant à basse pression en sortie du deuxième échangeur de chaleur 13 ou de la conduite de contournement 30. Ce premier échangeur de chaleur interne comporte notamment une entrée et une sortie de fluide réfrigérant à basse pression en provenance du deuxième point de raccordement 32, ainsi qu'une entrée et une sortie de fluide réfrigérant à haute pression en provenance du premier échangeur de chaleur bifluide 5.
Par fluide réfrigérant à haute pression, on entend par là un fluide réfrigérant ayant subi une augmentation de pression au niveau du compresseur 3 et n'ayant pas encore subi de perte de pression du fait d'un des dispositifs de détente. Par fluide réfrigérant à basse pression on entend par là un fluide réfrigérant ayant subi une perte de pression et à une pression proche de celle à l'entrée du compresseur 3.
La première boucle de fluide réfrigérant A peut en outre comporter également un deuxième échangeur de chaleur interne (non représenté) permettant un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant à haute pression en sortie du premier échangeur de chaleur interne et le fluide réfrigérant à basse pression circulant dans la conduite de contournement 30. Ce deuxième échangeur de chaleur interne comporte notamment une entrée et une sortie de fluide réfrigérant à basse pression en provenance du premier point de raccordement 31, ainsi qu'une entrée et une sortie de fluide réfrigérant à haute pression en provenance du premier échangeur de chaleur interne. Comme illustré sur la figure 1 le deuxième échangeur de chaleur interne peut être disposé en aval de la première vanne d'arrêt 33. Au moins un des premier ou deuxième échangeurs de chaleur interne peut être un échangeur de chaleur coaxial, c'est à dire comportant deux tubes coaxiaux et entre lesquels s'effectuent les échanges de chaleur.
De préférence, le premier échangeur de chaleur interne peut être un échangeur de chaleur interne coaxial d'une longueur comprise entre 50 et 120mm alors que le deuxième échangeur de chaleur interne peut être un échangeur de chaleur interne coaxial d'une longueur comprise entre 200 et 700mm.
La première boucle de fluide réfrigérant A peut également comporter une bouteille déshydratante 14 disposée en aval du premier échangeur de chaleur bifluide 5, plus précisément entre ledit premier échangeur de chaleur bifluide 5 et le premier dispositif de détente 7. Une telle bouteille déshydratante 14 disposée sur le côté haute pression du circuit de climatisation, c'est à dire en aval de échangeur de chaleur bifluide 5 et en amont d'un dispositif de détente, a un encombrement moindre ainsi qu'un coût réduit par rapport à d'autres solutions de séparation de phase comme un accumulateur qui serait disposé du côté basse pression du circuit de climatisation, c'est à dire en amont du compresseur 3, notamment en amont du premier échangeur de chaleur interne. Les premier 7 et deuxième 11 dispositifs de détente peuvent être des détendeurs électroniques, c'est à dire dont la pression du fluide réfrigérant en sortie est contrôlée par un actionneur qui fixe la section d'ouverture du dispositif de détente, fixant ainsi la pression du fluide en sortie. Un tel détendeur électronique est notamment apte à laisser passer le fluide réfrigérant sans perte de pression lorsque ledit dispositif de détente est ouvert complètement.
Selon un mode de réalisation préféré, le premier dispositif de détente 7 est un détendeur électronique pilotable par une unité de contrôle intégrée au véhicule et le deuxième dispositif de détente 11 est un détendeur thermo statique.
Le deuxième dispositif de détente 11 peut être notamment un détendeur thermostatique intégrant une fonction d'arrêt. Dans ce cas, lesdits premier 7 et deuxième 11 dispositifs de détente peuvent être contournés par une conduite de dérivation A', comportant notamment une vanne d'arrêt 25, comme illustré sur la figure 2. Cette conduite de dérivation A' permet au fluide réfrigérant de contourner lesdits premier 7 et deuxième 11 dispositifs de détente sans qu'il subisse une perte de pression. De préférence, au moins le deuxième dispositif de détente 11 est un détendeur thermostatique comportant une conduite de dérivation A'. Le premier dispositif de détente 7 peut également comporter une fonction d'arrêt ou alors comporter une vanne d'arrêt en aval afin de bloquer ou non le passage du fluide réfrigérant. La première boucle de fluide réfrigérant A comporte également une conduite de dérivation 80 du premier dispositif de détente 7 et du premier échangeur de chaleur 9. Cette conduite de dérivation 80 comporte un troisième dispositif de détente 12 disposé en amont d'un deuxième échangeur de chaleur bifluide 83. Ce deuxième échangeur de chaleur bifluide 83 est également agencé conjointement sur une boucle de gestion thermique secondaire. La boucle de gestion thermique secondaire peut plus particulièrement être une boucle dans laquelle circule un deuxième fluide caloporteur et reliée à des échangeurs de chaleur ou plaques froides au niveau de batteries et/ou d'éléments électroniques.
Le troisième dispositif de détente 12 peut également comporter une fonction d'arrêt afin de permettre ou non au fluide réfrigérant de traverser la conduite de dérivation 80. Une alternative est de disposer une vanne d'arrêt sur la deuxième conduite de contournement, en amont du troisième dispositif de détente 12.
La conduite de dérivation 80 est connectée d'une part en amont du premier dispositif de détente 7. Cette connexion est réalisée au niveau d'un premier point de jonction 81 disposé en amont du premier dispositif de détente 7, entre le premier échangeur de chaleur bifluide 5 et ledit premier dispositif de détente 7.
La conduite de dérivation 80 est connectée d'autre part au niveau d'un deuxième point de jonction 82 disposé en amont du compresseur 3, entre le troisième échangeur de chaleur 13 et ledit compresseur 3. Sur la figure 1, le deuxième point de jonction 82 est disposé entre le deuxième point de raccordement 32 de la conduite de contournement 30 et le compresseur 3. Il est cependant tout à fait possible d'imaginer d'autres modes de réalisation comme par exemple sur la conduite de contournement 30 en aval de la première vanne d'arrêt 33.
La deuxième boucle de fluide caloporteur B peut comporter quant à elle :
0 le premier échangeur de chaleur bifluide 5,
0 une première conduite de circulation 50 du premier fluide caloporteur comportant un radiateur interne 54 destiné à être traversé par un flux d'air intérieur 100 au véhicule automobile, et reliant un premier point de connexion 61 disposé en aval du premier échangeur de chaleur bifluide 5 et un deuxième point de connexion 62 disposé en amont dudit premier échangeur de chaleur bifluide 5,
0 une deuxième conduite de circulation 60 du premier fluide caloporteur comportant un radiateur externe 64 destiné à être traversé par un flux d'air extérieur 200 au véhicule automobile, et reliant le premier point de connexion 61 disposé en aval du premier échangeur de chaleur bifluide 5 et le deuxième point de connexion 62 disposé en amont dudit premier échangeur de chaleur bifluide 5, et
0 une pompe 17 disposée en aval ou en amont du premier échangeur de chaleur bifluide 5, entre le premier point de connexion 61 et le deuxième point de connexion 62.
Le circuit de climatisation inversible indirecte 1 comporte au sein de la deuxième boucle de fluide caloporteur B un dispositif de redirection du premier fluide caloporteur en provenance du premier échangeur de chaleur bifluide 5 vers la première conduite de circulation 50 et/ou vers la deuxième conduite de circulation 60. Comme illustré sur la figure 1, ledit dispositif de redirection du premier fluide caloporteur en provenance du premier échangeur de chaleur bifluide 5 peut notamment comporter une deuxième vanne d'arrêt 63 disposée sur la deuxième conduite de circulation 60 afin de bloquer ou non le premier fluide caloporteur et de l'empêcher de circuler dans ladite deuxième conduite de circulation 60.
Ce mode de réalisation permet notamment de limiter le nombre de vannes sur la deuxième boucle de fluide caloporteur B et permet ainsi de limiter les coûts de production. Selon un mode de réalisation alternatif illustré à la figure 3, représentant la deuxième boucle de fluide caloporteur B, le dispositif de redirection du premier fluide caloporteur en provenance du premier échangeur de chaleur bifluide 5 peut notamment comporter
• une deuxième vanne d'arrêt 63 disposée sur la deuxième conduite de circulation 60 afin de bloquer ou non le premier fluide caloporteur et de l'empêcher de circuler dans ladite deuxième conduite de circulation 60, et
• une troisième vanne d'arrêt 53 disposée sur la première conduite de circulation 50 afin de bloquer ou non le premier fluide caloporteur et l'empêcher de circuler dans ladite première conduite de circulation 50.
La deuxième boucle de fluide caloporteur B peut également comporter un élément électrique chauffant 55 du premier fluide caloporteur. Ledit élément électrique chauffant 55 est notamment disposé, dans le sens de circulation du premier fluide caloporteur, en aval du premier échangeur de chaleur bifluide 5, entre ledit premier échangeur de chaleur bifluide 5 et le premier point de jonction 61.
Le radiateur interne 54 ainsi que le premier échangeur de chaleur 9 sont plus particulièrement disposés au sein d'un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation 40. Comme illustré à la figure 4, le dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation 40 peut comporter une conduite d'alimentation 41a en air extérieur et une conduite d'alimentation 41b en air recirculé (c'est-à-dire qui provient de l'habitacle). Ces deux conduites d'alimentation 41a et 41b amènent toutes deux l'air au niveau du premier échangeur de chaleur 9 afin qu'il le traverse. Afin de choisir d'où l'air traversant le premier échangeur de chaleur 9 provient, le dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation 40 comporte une volet d'obturation 410a, par exemple un volet de type tambour, apte à refermer totalement ou partiellement la conduite d'alimentation 41a en air extérieur ou la conduite d'alimentation 41b en air recirculé.
En son sein, le dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation 40 comporte une conduite de chauffage 42a qui permet d'amener de l'air étant passé par le premier échangeur de chaleur 9, au niveau du radiateur interne 54 afin qu'il le traverse et soit réchauffé avant d'arriver dans une chambre de distribution 43. Cette conduite de chauffage 42a comporte également un volet d'obturation 420a apte à la refermer totalement ou partiellement.
Le dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation 40 peut comporter également une conduite de contournement 42b du radiateur externe 54. Cette conduite de contournement 42b permet à l'air étant passé par le premier échangeur de chaleur 9, d'aller directement dans la chambre de distribution 43, sans passer par le radiateur interne 54. Cette conduite de contournement 42b comporte également un volet d'obturation 420b apte à la refermer totalement ou partiellement.
Au niveau de la chambre de distribution 43 l'air peut être envoyé vers le pare- brise par une conduite supérieure 44a, le tableau de bord de l'habitacle par une conduite médiane 44b et/ou vers le bas du tableau de bord de l'habitacle par une conduite inférieure 44c. Chacune de ces conduites 44a, 44b, 44c comportant un volet d'obturation 440 apte à les refermer totalement ou partiellement.
Le dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation 40 comporte également un pulseur 46 afin de propulser le flux d'air interne 100. Ce pulseur 46 peut être disposé en amont du premier échangeur de chaleur 9 selon le sens de circulation du flux d'air intérieur 100.
Comme illustré sur la figure 1, Le circuit de climatisation inversible indirect 1 comporte une unité centrale de contrôle 90 lui permettant de passer d'un mode de fonctionnement à un autre. L'unité centrale de contrôle 90 est notamment reliée à un capteur de température 72 du premier fluide caloporteur disposé en aval du premier échangeur de chaleur bifluide 5 et est apte à piloter le dispositif de redirection du premier fluide caloporteur. Pour cela, l'unité centrale de contrôle 90 est reliée également à la deuxième vanne d'arrêt 63 et commande son ouverture et sa fermeture.
L'unité centrale de contrôle 90 peut également être reliée au compresseur 3 afin de commander le régime de ce dernier.
L'unité centrale de contrôle 90 peut également être reliée aux différents dispositifs de détente 7,11 et 12, afin de contrôler leur ouverture et ainsi définir la perte de pression que subit le fluide réfrigérant en les traversant, contrôler s'ils peuvent être traversés sans perte de pression où s'ils bloquent le flux de fluide réfrigérant.
L'unité centrale de contrôle 90 peut également être reliée à différents capteurs comme par exemple :
• un capteur de pression 71 en sortie du compresseur 3,
• un capteur de la température 73 du flux d'air interne 100 en sortie du premier échangeur de chaleur 9,
• un capteur de la température 74 de l'air extérieur,
• un capteur de pression et de température 75 en entrée du compresseur 3 et
• un capteur de la température (non représenté) du deuxième fluide caloporteur au sein de la boucle de gestion thermique secondaire en sortie du deuxième échangeur de chaleur bifluide 83.
Le circuit de climatisation inversible indirect 1 décrit ci-dessus peut fonctionner selon différents modes de fonctionnement illustrés aux figures 5a, 5b, 6a et 6b. Sur ces figures, seuls les éléments et conduites dans lesquels circulent le fluide réfrigérant et le fluide caloporteur sont représentés.
Mode de refroidissement :
Dans ce mode de fonctionnement illustré à la figure 5, le flux d'air intérieur 100 est refroidi et l'énergie calorifique récupérée lors de ce refroidissement est relâchée dans le flux d'air externe 200.
Pour le circuit de climatisation inversible indirect 1 décrit notamment à la figure 1, le fluide réfrigérant passe successivement dans :
• le compresseur 3 dans lequel le fluide réfrigérant passe à haute pression,
• le premier échangeur de chaleur bifluide 5 dans lequel le fluide réfrigérant transmet de l'énergie calorifique au premier fluide caloporteur circulant dans la deuxième boucle de fluide caloporteur B,
• le premier dispositif de détente 7 dans lequel le fluide réfrigérant subit une perte de pression et passe à basse pression,
• le premier échangeur de chaleur 9 dans lequel le fluide réfrigérant récupère de l'énergie calorifique en refroidissant le flux d'air interne 100, et
• la boucle de contournement 30 avant de retourner au compresseur 3.
Afin que le fluide réfrigérant passe dans la boucle de contournement 30, la première vanne d'arrêt 33 est ouverte et le deuxième dispositif de détente 11 est fermé afin de ne pas laisser passer le fluide réfrigérant.
Au niveau de la deuxième boucle de fluide caloporteur B, le premier fluide caloporteur relâche l'énergie calorifique obtenue au niveau du premier échangeur de chaleur bifluide 5 dans le flux d'air extérieur 200 au niveau du radiateur externe 64. Pour cela, la deuxième vanne d'arrêt 63 est ouverte. Le premier fluide caloporteur peut passer par le radiateur interne 54, cependant ce dernier n'est pas traversé par le flux d'air interne 100, par exemple en fermant le volet d'obturation 420a et en ouvrant le volet d'obturation 420b dans le dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation 40. Dans ce mode de refroidissement, si le troisième dispositif de détente 12 est ouvert (non représenté), une partie du fluide réfrigérant à haute pression en sortie du premier échangeur de chaleur bifluide 5 passe dans la conduite de dérivation 80. En traversant le troisième dispositif de détente 12, ce fluide réfrigérant subit une perte de pression et passe à basse pression. Le fluide réfrigérant passe ensuite dans le deuxième échangeur de chaleur bifluide 83 et récupère de l'énergie calorifique en refroidissant le deuxième fluide caloporteur circulant dans la boucle de gestion thermique secondaire. Le fluide réfrigérant rejoint ensuite le compresseur 3. L'énergie calorifique récupérée de la boucle de gestion thermique secondaire est évacuée au niveau du radiateur externe 64.
Mode de déshumidification simple :
Ce mode de déshumidification simple, illustré à la figure 6a, est un mode de fonctionnement dérivé du mode de refroidissement. Ce mode de déshumidification simple diffère du mode de refroidissement par le fait que le premier fluide caloporteur peut évacuer de l'énergie calorifique également au niveau du radiateur interne 54 dans le flux d'air intérieur 100.
Ainsi, au niveau de la première boucle de fluide réfrigérant A, le trajet du fluide réfrigérant est identique à celui du mode de refroidissement.
Au niveau de la deuxième boucle de fluide réfrigérant B, le flux d'air intérieur 100 qui traverse le radiateur interne 54 est réchauffé. Pour cela, par exemple, le volet d'obturation 420a est ouvert et le volet d'obturation 420b est fermé dans le dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation 40. Du fait du refroidissement du flux d'air intérieur 100 au niveau du premier échangeur de chaleur 9 qui permet la condensation de son humidité, puis de son réchauffage au niveau du radiateur interne 54, ledit flux d'air intérieur 100 est déshumidifié.
De même que précédemment, si le troisième dispositif de détente 12 est ouvert, comme illustré à la figure 6b une partie du fluide réfrigérant à haute pression en sortie du premier échangeur de chaleur bifluide 5 passe dans la conduite de dérivation 80. En traversant le troisième dispositif de détente 12 ce fluide réfrigérant subit une perte de pression et passe à basse pression. Le fluide réfrigérant passe ensuite dans le deuxième échangeur de chaleur bifluide 83 et récupère de l'énergie calorifique en refroidissant le deuxième fluide caloporteur circulant dans la boucle de gestion thermique secondaire. Le fluide réfrigérant rejoint ensuite le compresseur 3. L'énergie calorifique récupérée de la boucle de gestion thermique secondaire est évacuée au niveau du radiateur externe 64 et du radiateur interne 54.
Mode pompe à chaleur :
La figure 7 montre un procédé de fonctionnement selon un mode pompe à chaleur dans lequel le flux d'air intérieur 100 est réchauffé, l'énergie calorifique réchauffant le flux d'air intérieur 100 étant récupérée du flux d'air extérieur 200.
Pour le circuit de climatisation inversible indirect 1 illustré à la figure 5a, le fluide réfrigérant passe successivement dans :
• le compresseur 3 dans lequel le fluide réfrigérant passe à haute pression, · le premier échangeur de chaleur bifluide 5 dans lequel le fluide réfrigérant transmet de l'énergie calorifique au premier fluide caloporteur circulant dans la deuxième boucle de fluide caloporteur B,
• le premier dispositif de détente 7 dans lequel le fluide réfrigérant subit une première perte de pression et passe à une pression intermédiaire, • le premier échangeur de chaleur 9 dans lequel le fluide réfrigérant rejette de l'énergie calorifique en réchauffant le flux d'air interne 100,
• le deuxième dispositif de détente 11 dans lequel le fluide réfrigérant subit une deuxième perte de pression et passe à basse pression, et
« le deuxième échangeur de chaleur 13 dans lequel le fluide récupère de l'énergie calorifique en refroidissant le flux d'air externe 200, avant de retourner au compresseur 3.
Afin que le fluide réfrigérant ne passe pas dans la boucle de contournement 30, la première vanne d'arrêt 33 est fermée.
Au niveau de la deuxième boucle de fluide caloporteur B, le premier fluide caloporteur relâche l'énergie calorifique obtenue au niveau du premier échangeur de chaleur bifluide 5 dans le flux d'air interne 100 au niveau du radiateur interne 54. Au niveau du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation 40, le volet d'obturation 420a est ouvert et le volet d'obturation 420b est fermé.
Ce mode pompe à chaleur est utile pour réchauffer le flux d'air intérieur 100 à la fois au niveau du premier échangeur de chaleur 9 et du radiateur interne 54 en absorbant de l'énergie calorifique au flux d'air extérieur 200 au niveau du deuxième échangeur de chaleur 13.
De plus, l'élément électrique chauffant 55 peut être en fonctionnement afin de fournir un apport supplémentaire d'énergie calorifique au premier fluide caloporteur pour réchauffer le flux d'air intérieur 100.
Mode de déshumidification total :
Le mode de déshumidification total est un dérivé du mode pompe à chaleur. Dans ce mode de déshumidification total, le flux d'air intérieur 100 est refroidi puis réchauffé avant d'arriver dans l'habitacle, Ce mode de déshumidification total, illustré à la figure 8a, diffère du mode pompe à chaleur par le fait que le fluide réfrigérant traverse le premier dispositif de détente 7 où il passe à basse pression et traverse le deuxième dispositif de détente 11 sans perte de pression.
Ainsi, au niveau de la première boucle de fluide réfrigérant A, le trajet du fluide réfrigérant est identique à celui du mode pompe à chaleur à la différence que le fluide réfrigérant ne subit qu'une seule perte de pression au niveau du premier dispositif de détente 7. Le fluide réfrigérant passe au travers du deuxième dispositif de détente 11 ou le contourne, sans perte de pression.
Le fluide réfrigérant passe ainsi successivement dans :
• le compresseur 3 dans lequel le fluide réfrigérant passe à haute pression,
• le premier échangeur de chaleur bifluide 5 dans lequel le fluide réfrigérant transmet de l'énergie calorifique au premier fluide caloporteur circulant dans la deuxième boucle de fluide caloporteur B,
• le premier dispositif de détente 7 dans lequel le fluide réfrigérant subit une perte de pression et passe à basse pression,
• le premier échangeur de chaleur 9 dans lequel le fluide réfrigérant récupère de l'énergie calorifique en refroidissant le flux d'air interne 100,
• le deuxième dispositif de détente 11 que le fluide réfrigérant traverse sans perte de pression, et
• le deuxième échangeur de chaleur 13 dans lequel le fluide récupère de l'énergie calorifique en refroidissant le flux d'air externe 200, avant de retourner au compresseur 3.
Au niveau de la deuxième boucle de fluide réfrigérant B, le flux d'air intérieur 100 qui traverse le radiateur interne 54 est réchauffé. Pour cela, par exemple, le volet d'obturation 420a est ouvert et le volet d'obturation 420b est fermé dans le dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation 40. La troisième vanne d'arrêt 63 est également ouverte afin que le premier fluide caloporteur puisse également évacuer de la chaleur dans le flux d'air extérieur 200 au niveau du quatrième échangeur de chaleur 64.
Du fait du refroidissement du flux d'air intérieur 100 au niveau du premier échangeur de chaleur 9 qui permet la condensation de son humidité, puis de son réchauffage au niveau du troisième échangeur de chaleur 54, ledit flux d'air intérieur 100 est déshumidifié.
Au niveau de la deuxième boucle de fluide caloporteur B, le premier fluide caloporteur relâche l'énergie calorifique obtenue au niveau du premier échangeur de chaleur bifluide 5 dans le flux d'air interne 100 au niveau du radiateur interne 54. Au niveau du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation 40, le volet d'obturation 420a est ouvert et le volet d'obturation 420b est fermé.
Comme illustré à la figure 8b, si le troisième dispositif de détente 12 est ouvert, une partie du fluide réfrigérant à haute pression en sortie du premier échangeur de chaleur bifluide 5 passe dans la conduite de dérivation 80. En traversant le troisième dispositif de détente 12 ce fluide réfrigérant subit une perte de pression et passe à basse pression. Le fluide réfrigérant passe ensuite dans le deuxième échangeur de chaleur bifluide 83 et récupère de l'énergie calorifique en refroidissant le deuxième fluide caloporteur circulant dans la boucle de gestion thermique secondaire. Le fluide réfrigérant rejoint ensuite le compresseur 3. L'énergie calorifique récupérée de la boucle de gestion thermique secondaire est évacuée au niveau du radiateur interne 54.
La présente invention concerne un procédé de gestion du circuit de climatisation inversible indirecte 1 lorsqu'il fonctionne en mode mode de déshumidification total ou simple, avec ou sans passage du fluide réfrigérant dans le deuxième échangeur de chaleur bifluide 83.
Lorsque le circuit de climatisation indirect 1 est en mode mode de déshumidification total ou simple, l'unité centrale de contrôle 90 commande le dispositif de redirection du premier fluide caloporteur de sorte que si la température mesurée au niveau du capteur de température 72 est supérieure ou égale à T72t + Yl, le premier fluide caloporteur est redirigé à la fois vers le radiateur interne 54 et vers le radiateur externe 64. T72t correspond à une valeur consigne de température du premier fluide caloporteur au niveau du capteur de température 72 et Yl est un différentiel de température compris entre 0,5 et 5 °C.
Si la température mesurée au niveau du capteur de température 72 est inférieure ou égale à T72t - Y2, le premier fluide caloporteur est redirigé uniquement vers le radiateur interne 54. Y2 est ici un différentiel de température compris entre 0,5 et 2 °C.
On obtient ainsi une ouverture et une fermeture cyclique de la deuxième vanne d'arrêt 63 comme illustré sur le diagramme de la figure 9 en fonction de la température mesurée au niveau du capteur de température 72. Sur la figure 9, la légende F correspond à la fermeture de la deuxième vanne d'arrêt 63 et la légende O à son ouverture.
Le fait de réaliser une telle gestion cyclique permet, si la température du premier fluide caloporteur est basse (inférieure ou égale à T72t - Y2), de rediriger la totalité du premier fluide caloporteur vers le radiateur interne 54 afin que toute l'énergie calorifique qu'il a accumulé soit utilisée pour réchauffer le flux d'air intérieur 100 jusqu'à une température cible.
Si la température du premier fluide caloporteur est élevée (supérieure ou égale à T72t + Yl), l'énergie calorifique accumulée dans le premier fluide caloporteur est utilisée uniquement en partie pour réchauffer le flux d'air intérieur 100 jusqu'à une température cible. L'énergie calorifique en excès est relâchée dans le flux d'air extérieur 200 au niveau du radiateur externe 64. Ce cas de figure est notamment possible lorsque la température extérieure est telle qu'elle est suffisamment basse pour nécessiter un chauffage de l'habitacle mais suffisamment haute pour générer beaucoup d'énergie calorifique en mode déshumidification total ou simple. Une telle température peut être par exemple une température extérieure de l'ordre de 10 à 15°C. Une autre possibilité qui nécessite l'évacuation d'énergie en excès est lorsque la boucle de dérivation 80 est ouverte et que de l'énergie calorifique supplémentaire en provenance de la boucle de gestion thermique secondaire est ajoutée et transmise au premier fluide caloporteur. Afin de conserver un confort optimal au sein de l'habitacle, l'unité centrale de contrôle 90 commande le dispositif de redirection du premier fluide de sorte que le flux d'air intérieur 100 en sortie du radiateur interne 54 a une température moyenne comprise entre 40 et 48°C. Cette température de sortie du flux d'air intérieur 100 est valable aussi bien en mode déshumidification total ou simple.
Le diagramme de la figure 10 montre la variation de divers paramètres du circuit de climatisation inversible indirect 1 en fonction du temps lors de son fonctionnement en mode déshumidification total. Les paramètres expérimentaux de ce diagramme sont les suivants :
• un deuxième échangeur de chaleur bifluide 83 délivrant une puissance thermique de 2 kW au fluide réfrigérant,
• une température extérieure illustrée par la courbe T74 passant de 10 à 0 °C,
• le fluide réfrigérant utilisé au sein de la première boucle de fluide réfrigérant A est du R1234yf,
• une température cible du flux d'air interne 100 en sortie du premier échangeur de chaleur de l'ordre de 3°,
• une température cible du flux d'air interne 100 en sortie du radiateur interne de l'ordre de 3°.
La courbe T73 correspond à l'évolution de la température du flux d'air interne 100 en sortie du premier échangeur de chaleur 9.
La courbe T54airo correspond à l'évolution de la température du flux d'air interne 100 en sortie du radiateur interne 54.
La courbe T54i correspond à l'évolution de la température du premier fluide caloporteur en entrée du radiateur interne 54.
La courbe T83o correspond à l'évolution de la température du deuxième fluide caloporteur en sortie du deuxième échangeur de chaleur bifluide 83.
La courbe Comp correspond à l'évolution du régime du compresseur 3. La courbe D5 correspond à l'évolution du débit du premier fluide caloporteur au sein du premier échangeur de chaleur bifluide 5.
La courbe D64 correspond à l'évolution du débit du premier fluide caloporteur au sein du radiateur externe 64.
La redirection du premier fluide caloporteur uniquement vers le radiateur interne 54 ou à la fois vers le radiateur interne 54 et vers le radiateur externe 64 est illustrée sur le diagramme de la figure 10 par les variations du débit du premier fluide caloporteur au sein du radiateur externe 64 illustré par la courbe D64. Chaque pic de la courbe 64 correspond ainsi à une redirection ponctuelle du premier fluide caloporteur vers le radiateur externe 64. Chaque pic de la courbe 64 montre donc l'ouverture et la fermeture de la deuxième vanne d'arrêt 63.
La redirection ponctuelle du premier fluide caloporteur entraîne une variation du débit du premier fluide caloporteur au sein du premier échangeur de chaleur bifluide 5, illustré par la courbe D5. Le débit du premier fluide caloporteur au sein du premier échangeur de chaleur bifluide 5 subit tout d'abord une augmentation ponctuelle, ce qui correspond à un pic vers le haut de la courbe D5, suivi d'une diminution ponctuelle, ce qui correspond à un pic vers le haut de la courbe D5, pour revenir à un débit moyen, ici de l'ordre de 400 1/h.
Pour chaque pic de la courbe D64 et donc pour chaque redirection d'une partie du premier fluide caloporteur vers le radiateur externe 64, la température du flux d'air interne 100 en sortie du radiateur interne 54, illustrée par la courbe T54airo, et la température du premier fluide caloporteur en entrée du radiateur interne 54, illustrée par la courbe T54i, subissent une forte baisse. La température de ces paramètres à l'issue de chaque pic est inférieure à celle qu'ils avaient avant les pics. Entre chaque pic, ces valeurs augmentent sensiblement exponentiellement. La redirection ponctuelle du premier fluide caloporteur vers le radiateur externe 64 permet ainsi d'évacuer le surplus de chaleur et ainsi de maintenir le flux d'air intérieur 100 en sortie du radiateur interne 54 a une température moyenne comprise entre 40 et 48°C. La courbe Comp correspondant à l'évolution du régime du compresseur 3, montre qu'au moment de chaque pic, le régime subit une variation sinusoïdale. Cette détermination du régime du compresseur 3 par l'unité centrale de contrôle 90 permet que le flux d'air intérieur 100 en sortie du premier échangeur de chaleur 9 soit maintenu à une température comprise entre 2 et 4°C, comme illustré par la courbe T73.
De plus, cette détermination du régime du compresseur 3 permet que la température moyenne du deuxième fluide caloporteur en sortie du deuxième échangeur de chaleur bifluide 83 au sein de la boucle de gestion thermique secondaire soit comprise entre 23 et 27°C, comme illustré par la courbe T83o. Cela permet notamment aux éléments refroidis au sein de la boucle de gestion thermique secondaire de ne pas être soumis à un deuxième fluide caloporteur ayant une trop haute température ce qui pourrait les détériorer, notamment en mode déshumidification pompe à chaleur où la température du fluide réfrigérant a tendance à augmenter exponentiellement si le surplus d'énergie calorifique n'est pas évacué.
Ainsi, on voit bien que le procédé de gestion du circuit de climatisation inversible indirect 1 selon l'invention permet, en mode déshumidification total ou simple une évacuation ponctuelle du surplus d'énergie calorifique générée afin de garantir un bon confort au sein de l'habitacle du véhicule automobile. Cela est particulièrement le cas lors de la présence d'un deuxième échangeur de chaleur bifluide 5 apportant de l'énergie calorifique depuis la boucle de gestion thermique secondaire.

Claims

REVENDICATIONS
Procédé de gestion d'un circuit de climatisation indirect inversible (1) pour véhicule automobile comportant une première boucle de fluide réfrigérant (A) dans laquelle circule un fluide réfrigérant et comprenant un premier échangeur de chaleur bifluide (5) agencé conjointement sur la première boucle de fluide réfrigérant (A) et sur une deuxième boucle de fluide caloporteur (B) dans laquelle circule un premier fluide caloporteur, le premier échangeur de chaleur bifluide (5) étant disposé de façon à permettre les échanges de chaleur entre la première boucle de fluide réfrigérant (A) et la deuxième boucle de fluide caloporteur (B),
la deuxième boucle de fluide caloporteur (B) comprenant :
• un radiateur externe (64) et un radiateur interne (54) disposés en parallèle l'un de l'autre,
• un dispositif de redirection du premier fluide caloporteur en provenance du premier échangeur de chaleur bifluide (5) vers le radiateur externe (64) et/ou vers le radiateur interne (54), et
• un capteur de température (72) du premier fluide caloporteur disposé en aval du premier échangeur de chaleur bifluide (5),
ledit circuit étant apte à fonctionner selon :
• un mode mode de déshumidification simple, dérivé d'un mode de refroidissement dans lequel le flux d'air intérieur (100) est refroidit, et où le flux d'air intérieur (100) est refroidi puis réchauffé avant d'arriver dans l'habitacle, et
• un mode de déshumidification total, dérivé du mode pompe à chaleur dans lequel le flux d'air intérieur (100) est réchauffé, et où le flux d'air intérieur (100) est refroidi puis réchauffé avant d'arriver dans l'habitacle,
caractérisé en ce que le circuit de climatisation inversible indirect (1) comporte une unité centrale de contrôle (90) relié au capteur de température (72) du premier fluide caloporteur et apte à piloter le dispositif de redirection du premier fluide caloporteur, lorsque le circuit de climatisation indirect (1) est en mode déshumidification total ou simple, l'unité centrale de contrôle (90) commande le dispositif de redirection du premier fluide caloporteur de sorte que :
• si la température mesurée au niveau du capteur de température (72) est supérieure ou égale à T72t + Yl, le premier fluide caloporteur est redirigé à la fois vers le radiateur interne (54) et vers le radiateur externe (64), dans lequel T72t est une valeur consigne de température du premier fluide caloporteur au niveau du capteur de température (72) et Yl un différentiel de température compris entre 0,5 et 5 °C,
• si la température mesurée au niveau du capteur de température (72) est inférieure ou égale à T72t - Y2, le premier fluide caloporteur est redirigé uniquement vers le radiateur interne (54), dans lequel T72t est la valeur consigne de température du premier fluide caloporteur au niveau du capteur de température (72) et Y2 un différentiel de température compris entre 0,5 et 2 °C.
Procédé de gestion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'unité centrale de contrôle (90) commande le dispositif de redirection du premier fluide de sorte que la température moyenne du flux d'air intérieur (100) en sortie du radiateur interne (54) soit comprise entre 40 et 48°C.
Procédé de gestion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lorsque le circuit de climatisation inversible (1) est en mode de déshumidification total ou simple, ladite unité centrale de contrôle (90) détermine le régime du compresseur (3) de sorte que la température moyenne du flux d'air intérieur (100) en sortie du premier échangeur de chaleur (9) soit comprise entre 2 et 4°C.
Procédé de gestion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première boucle de fluide réfrigérant (A) comporte une conduite de dérivation (80) comportant un troisième dispositif de détente (12) disposé en amont d'un deuxième échangeur de chaleur bifluide (83), ledit deuxième échangeur de chaleur bifluide (83) étant également agencé conjointement sur une boucle de gestion thermique secondaire dans laquelle circule un deuxième fluide caloporteur, ladite boucle de dérivation (80) étant disposée entre un premier point de jonction (81) disposé en aval du premier échangeur de chaleur bifluide (5), entre ledit premier échangeur de chaleur bifluide (5) et le premier dispositif de détente (7) et un deuxième point de jonction (82) disposé en amont compresseur (3), entre le troisième échangeur de chaleur (13) et ledit compresseur (3). 5. Procédé de gestion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'unité centrale de contrôle (90) détermine le régime du compresseur (3) également de sorte que la température moyenne du deuxième fluide caloporteur en sortie du deuxième échangeur de chaleur bifluide (83) au sein de la boucle de gestion thermique secondaire soit comprise entre 23 et 27°C.
6. Procédé de gestion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième boucle de fluide caloporteur (B) comporte :
0 le premier échangeur de chaleur bifluide (5),
0 une première conduite de circulation (50) du premier fluide caloporteur comportant le radiateur interne (54) et reliant un premier point de connexion
(61) disposé en aval du premier échangeur de chaleur bifluide (5) et un deuxième point de connexion (62) disposé en amont dudit premier échangeur de chaleur bifluide (5),
0 une deuxième conduite de circulation (60) du premier fluide caloporteur comportant le radiateur externe (64) et reliant le premier point de connexion (61) et le deuxième point de connexion (62), et
0 une pompe (17) disposée en aval ou en amont du premier échangeur de chaleur bifluide (5), entre le premier point de connexion (61) et le deuxième point de connexion (62). Procédé de gestion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif de redirection du premier fluide caloporteur comporte une deuxième vanne d'arrêt (63) disposée sur la deuxième conduite de circulation (60), l'ouverture et la fermeture de ladite deuxième vanne d'arrêt (63) étant commandée par l'unité centrale de contrôle (90).
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